CN104829894A - 一种阻燃抗静电v带底胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种阻燃抗静电V带底胶及其制备方法，属于橡胶产品技术领域，由如下组分和重量份组成：基体橡胶100份、硫磺0.3~0.6份、邻苯二甲酸二辛酯4~8份、纳米轻质氧化镁4~6份、纳米活性氧化锌8~13份、硬脂酸2~4份、促进剂DM 1.0~1.5份、防老剂3~5份、炭黑N330 30~40份、特导电炉黑N472 25~35份、填充剂20~40份、三氧化锑阻燃剂15~20份、氯化石蜡-70阻燃剂10~15份、氢氧化铝阻燃剂45~55份、抗静电剂2~5份、塑分剂2~3份、增粘树脂1~5份。利用本发明的V带底胶生产的V带抗静电性能优异；阻燃和抗静电性能达到有焰燃烧时间不大于2秒，无焰燃烧时间不大于1秒。
Description
技术领域
本发明属于橡胶产品领域，具体涉及一种阻燃抗静电V带底胶及其制备方法。
背景技术
近年来，国家对煤矿井下安全高度重视、积极探索建立一套完整的煤矿井下避险系统。根据MT123-1995关于煤矿井下聚合物阻燃抗静电的要求，煤矿井下用聚合物必须具有阻燃、抗静电的功效。
煤矿用阻燃抗静电V带一般由联组胶条、缓冲胶、聚酯线绳以及包布复合体按照不同的产品型号、尺寸组合而成。
但现有普通V带阻燃和抗静电性能差，容易燃烧，在煤矿井下使用时因摩擦易产生静电、起火燃烧，导致安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃抗静电V带底胶及其制备方法。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种阻燃抗静电V带底胶，由如下重量份的组分组成：基体橡胶100份、硫磺0.3~0.6份、邻苯二甲酸二辛酯4~8份、纳米轻质氧化镁4~6份、纳米活性氧化锌8~13份、硬脂酸2~4份、促进剂DM（2,2'-二硫代二苯并噻唑） 1.0~1.5份、防老剂3~5份、炭黑N330 30~40份、特导电炉黑 N472 25~35份、填充剂20~40份、三氧化锑阻燃剂15~20份、氯化石蜡-70阻燃剂10~15份、氢氧化铝阻燃剂45~55份、抗静电剂2~5份、塑分剂2~3份、增粘树脂1~5份；
所述基体橡胶由下述组分组成：氯丁橡胶CR322 80-90份、天然橡胶5-15份、顺丁橡胶5-10份。
进一步地，所述防老剂为防老剂BLE和防老剂ODA中的至少一种；所述填充剂为陶土和碳酸氢钙中的至少一种；所述塑分剂为塑分剂AT-E；所述抗静电剂为HDC-201，所述增粘树脂为C5石油树脂。
较好地，所述阻燃抗静电V带底胶由如下重量份的组分组成：由氯丁橡胶CR322 80-90份、天然橡胶5-15份、顺丁橡胶5-10份组成的基体橡胶100份、硫磺0.3~0.6份、邻苯二甲酸二辛酯6份、纳米轻质氧化镁5份、纳米活性氧化锌11份、硬脂酸2份、促进剂DM 1.0~1.5份、防老剂BLE和ODA共3~5份、炭黑N330 30份、特导电炉黑 N472 30份、填充剂35份、三氧化锑阻燃剂19份、氯化石蜡-70阻燃剂12份、氢氧化铝阻燃剂50份、抗静电剂3.5份、塑分剂2份、增粘树脂1.5份。
所述的阻燃抗静电V带底胶的制备方法，包括如下步骤：（1）基体橡胶的制备：将切好的天然橡胶在捏炼机中进行塑炼，温度70℃-80℃，塑炼8-10分钟后排胶，经提升机转至开炼机，开炼机辊温控制在60℃-80℃，包辊、倒胶，待胶片光滑后，扒卷待用；按比例将氯丁橡胶、顺丁橡胶加入捏炼机，温度60℃-70℃，塑炼2~5分钟后，再把已塑炼好的天然橡胶卷投入捏炼机进行掺合2-3分钟得到基体橡胶，从捏炼机中排胶至开炼机，包辊、倒胶、扒卷待用；
（2）将纳米轻质氧化镁、硬脂酸、促进剂DM、防老剂、填充剂、三氧化锑阻燃剂、氯化石蜡-70阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、抗静电剂、塑分剂和增粘树脂混匀；
（3）混炼：将制备好的基体橡胶投入捏炼机中，落下上顶栓加压1-1.5分钟，投入步骤（2）的混合物，混炼1-2分钟，加入炭黑N330、特导电炉黑 N472、邻苯二甲酸二辛酯、混炼1-1.5分钟，最后加入纳米活性氧化锌，混炼20s~30s，温度60℃-70℃，排胶至开炼机，开炼机辊温60℃-75℃，加入硫磺，倒胶3~5次，打三角包至硫磺混炼均匀即可。
本发明具有下述优点：
1、选用阻燃性能好的氯丁橡胶，该氯丁橡胶为硫磺调节型，与传统天然橡胶、顺丁橡胶并用，解决氯丁橡胶的粘辊和焦烧工艺问题，加入适量各类阻燃性能优异的阻燃剂，产生协同效应，配比合理，阻燃效能最好；选用炭黑N330与超导电炉黑N472、抗静电剂HDC-201并用，胶料成本低，抗静电性能优异；阻燃和抗静电性能达到有焰燃烧时间不大于2秒，无焰燃烧时间不大于1秒，同时还满足三角带生产时的基本加工工艺性能以及物理机械性能标准；
2、硫化剂、活性剂选用纳米级轻质氧化镁和纳米级活性氧化锌，活性高，比表面积大，在胶料中易分散，交联程度高，胶料焦烧时间3-4分钟，工艺性较好，方便后道工序挤出或压延工艺执行；
3、本发明所采用的原料均可在市场上采购。
4、阻燃底胶经过开炼机粗、细炼后，采用挤出或压型工艺制成联组胶条。
5、本发明的阻燃抗静电底胶制得的联组胶条，与阻燃抗静电缓冲胶片、包布复合体和线绳按照不同规格、型号、尺寸而组合成阻燃抗静电三角带，具体生产工艺如下：在三角带专用的缠绕复合切割机上，把线绳从浸胶槽中直接导出经过导轮在缠绕的主动辊和被动辊上依次排线，贴合阻燃抗静电缓冲胶片，然后在胶片的外表面上复合联组胶条，使之成为规定长度的环状带筒复合体，最后用同轴多把圆盘刀把带筒复合体切开，形成单条带芯复合体，在包布机上包上阻燃抗静电包布复合体，最后，使用鼓式硫化机硫化工艺成阻燃抗静电三角带。
6、本发明制造出来的产品适用面广：煤矿机械传动用阻燃抗静电三角带、石油开采机械传动、纺织机械传动、加油机等，既适用于井下作业，又适用于地面作业传动用。
7、本发明所制造的产品阻燃和抗静电性能优异，安全可靠，生热小、耐曲挠，各种物理机械性能达到国内先进水平。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
一种阻燃抗静电V带底胶，由如下组分组成：氯丁橡胶CR322 90kg、天然橡胶5kg、顺丁橡胶5kg、硫磺0.3kg、邻苯二甲酸二辛酯6kg、纳米轻质氧化镁5kg、纳米活性氧化锌11kg、硬脂酸2kg、促进剂DM （2,2'-二硫代二苯并噻唑，下同）1.0kg、防老剂BLE和ODA共4kg、炭黑N330 30kg、特导电炉黑 N472 30kg、陶土35kg、三氧化锑阻燃剂19kg、氯化石蜡-70阻燃剂12kg、氢氧化铝阻燃剂50kg、抗静电剂HDC-201 3.5kg、塑分剂AT-E 2kg、C5石油树脂1.5kg。
上述的阻燃抗静电V带底胶的制备方法，包括如下步骤：（1）基体橡胶的制备：将切好的天然橡胶在捏炼机中进行塑炼，温度80℃，塑炼8分钟后排胶，经提升机转至开炼机，开炼机辊温控制在80℃，包辊后，倒胶，待胶片光滑后，扒卷待用；将氯丁橡胶、顺丁橡胶加入捏炼机，温度70℃，塑炼2分钟后，再把已塑炼好的天然橡胶卷投入捏炼机进行掺合2分钟得到基体橡胶，从捏炼机中排胶至开炼机，包辊、倒胶、扒卷待用；
（2）将纳米轻质氧化镁、硬脂酸、促进剂DM、防老剂、陶土、三氧化锑阻燃剂、氯化石蜡-70阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、抗静电剂、塑分剂AT-E和C5石油树脂混匀；
（3）混炼：将制备好的基体橡胶投入捏炼机中，落下上顶栓加压1.5分钟，投入步骤（2）的混合物，混炼2分钟，加入炭黑N330、特导电炉黑 N472、邻苯二甲酸二辛酯、混炼1分钟，最后加入纳米活性氧化锌，混炼30s，温度70℃，排胶至开炼机，开炼机辊温70℃，加入硫磺，倒胶3次，打三角包至硫磺混炼均匀即可。
随后，将阻燃抗静电V带底胶在开炼机中粗、细炼后，采用挤出或压型工艺制成联组胶条。
由本实施例底胶制成的MV SPC3150煤矿用阻燃窄V带有焰燃烧时间平均值为1.15s，有焰燃烧时间最大值为1.21s，无焰燃烧时间平均值为0.30s，无焰燃烧时间最大值为0.34s，拉伸强度为15.3kN，伸长率为2%，线绳黏合强度为23.7kN/m，疲劳性能＞1×106，表面电阻算术平均值为2.2×105Ω（参照MT374-2008）。
实施例2
一种阻燃抗静电V带底胶，由如下组分组成：氯丁橡胶CR322 80kg、天然橡胶15kg、顺丁橡胶5kg、硫磺0.6kg、邻苯二甲酸二辛酯8kg、纳米轻质氧化镁6kg、纳米活性氧化锌13kg、硬脂酸4kg、促进剂DM 2.0kg、防老剂BLE和ODA共5kg、炭黑N330 40kg、特导电炉黑 N472 35kg、碳酸氢钙35kg、三氧化锑阻燃剂20kg、氯化石蜡-70阻燃剂15kg、氢氧化铝阻燃剂55kg、抗静电剂HDC-201 5kg、塑分剂AT-E 3kg、C5石油树脂5kg。
上述的阻燃抗静电V带底胶的制备方法，包括如下步骤：（1）基体橡胶的制备：将切好的天然橡胶在捏炼机中进行塑炼，温度70℃，塑炼10分钟后排胶，经提升机转至开炼机，开炼机辊温控制在70℃，包辊、倒胶，待胶片光滑后，扒卷待用；将氯丁橡胶、顺丁橡胶加入捏炼机，温度60℃，塑炼3分钟后，再把已塑炼好的天然橡胶卷投入捏炼机进行掺合3分钟得到基体橡胶，从捏炼机中排胶至开炼机，包辊、倒胶、扒卷待用；
（2）将纳米轻质氧化镁、硬脂酸、促进剂DM、防老剂、碳酸氢钙、三氧化锑阻燃剂、氯化石蜡-70阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、抗静电剂、塑分剂AT-E和C5石油树脂混匀；
（3）混炼：将制备好的基体橡胶投入捏炼机中，落下上顶栓加压1分钟，投入步骤（2）的混合物，混炼1分钟，加入炭黑N330、特导电炉黑 N472、邻苯二甲酸二辛酯、混炼1.5分钟，最后加入纳米活性氧化锌，混炼20s，温度60℃，排胶至开炼机，开炼机辊温60℃，加入硫磺，倒胶5次，打三角包至硫磺混炼均匀即可。
随后，将阻燃抗静电V带底胶在开炼机中粗、细炼后，采用挤出或压型工艺制成联组胶条。
由本实施例底胶制成的MV 25N 3353煤矿用阻燃窄V带有焰燃烧时间平均值为1.18s，有焰燃烧时间最大值为1.24s，无焰燃烧时间平均值为0.32s，无焰燃烧时间最大值为0.37s，拉伸强度为13.8kN，伸长率为3%，线绳黏合强度为28.1kN/m，疲劳性能＞1×106，表面电阻算术平均值为2.4×105Ω（参照MT374-2008）。
实施例3
一种阻燃抗静电V带底胶，由如下组分组成：氯丁橡胶CR322 85kg、天然橡胶5kg、顺丁橡胶10kg、硫磺0.3kg、邻苯二甲酸二辛酯4kg、纳米轻质氧化镁4kg、纳米活性氧化锌8kg、硬脂酸2kg、促进剂DM 1.0kg、防老剂BLE 3kg、炭黑N330 30kg、特导电炉黑 N472 25kg、陶土和碳酸氢钙共40kg、三氧化锑阻燃剂15kg、氯化石蜡-70阻燃剂10kg、氢氧化铝阻燃剂45kg、抗静电剂HDC-201 2kg、塑分剂AT-E 2kg、C5石油树脂1kg。
上述的阻燃抗静电V带底胶的制备方法，包括如下步骤：（1）基体橡胶的制备：将切好的天然橡胶在捏炼机中进行塑炼，温度75℃，塑炼9分钟后排胶，经提升机转至开炼机，开炼机辊温控制在75℃，包辊、倒胶，待胶片光滑后，扒卷待用；将氯丁橡胶、顺丁橡胶加入捏炼机，温度80℃，塑炼5分钟后，再把已塑炼好的天然橡胶卷投入捏炼机进行掺合2分钟得到基体橡胶，从捏炼机中排胶至开炼机，包辊、倒胶、扒卷待用；
（2）将纳米轻质氧化镁、硬脂酸、促进剂DM、防老剂、陶土、碳酸氢钙、阻燃剂、抗静电剂、塑分剂AT-E和C5石油树脂混匀；
（3）混炼：将制备好的基体橡胶投入捏炼机中，落下上顶栓加压1.5分钟，投入步骤（2）的混合物，混炼2分钟，加入炭黑N330、特导电炉黑 N472、邻苯二甲酸二辛酯、混炼1分钟，最后加入纳米活性氧化锌，混炼30s，温度70℃，排胶至开炼机，开炼机辊温75℃，加入硫磺，倒胶3次，打三角包至硫磺混炼均匀即可。
随后，将阻燃抗静电V带底胶在开炼机中粗、细炼后，采用挤出或压型工艺制成联组胶条。
由本实施例底胶制成的MV SPC3150煤矿用阻燃窄V带有焰燃烧时间平均值为1.16s，有焰燃烧时间最大值为1.23s，无焰燃烧时间平均值为0.31s，无焰燃烧时间最大值为0.36s，拉伸强度为14.5kN，伸长率为2%，线绳黏合强度为24.7kN/m，疲劳性能＞1×106，表面电阻算术平均值为2.3×105Ω（参照MT374-2008）。
Claims (4)
1. 一种阻燃抗静电V带底胶，其特征在于，由如下重量份的组分组成：基体橡胶100份、硫磺0.3~0.6份、邻苯二甲酸二辛酯4~8份、纳米轻质氧化镁4~6份、纳米活性氧化锌8~13份、硬脂酸2~4份、促进剂DM 1.0~1.5份、防老剂3~5份、炭黑N330 30~40份、特导电炉黑 N472 25~35份、填充剂20~40份、三氧化锑阻燃剂15~20份、氯化石蜡-70阻燃剂10~15份、氢氧化铝阻燃剂45~55份、抗静电剂2~5份、塑分剂2~3份、增粘树脂1~5份；
所述基体橡胶由下述组分组成：氯丁橡胶CR322 80-90份、天然橡胶5-15份、顺丁橡胶5-10份。
2. 根据权利要求1所述的阻燃抗静电V带底胶，其特征在于，所述防老剂为防老剂BLE和防老剂ODA中的至少一种；所述填充剂为陶土和碳酸氢钙中的至少一种；所述塑分剂为塑分剂AT-E；所述抗静电剂为HDC-201，所述增粘树脂为C5石油树脂。
3. 根据权利要求1所述的阻燃抗静电V带底胶，其特征在于，由如下重量份的组分组成：氯丁橡胶CR322 80-90份、天然橡胶5-15份、顺丁橡胶5-10份组成的基体橡胶100份、硫磺0.3~0.6份、邻苯二甲酸二辛酯6份、纳米轻质氧化镁5份、纳米活性氧化锌11份、硬脂酸2份、促进剂DM 1.0~1.5份、防老剂BLE和ODA共3~5份、炭黑N330 30份、特导电炉黑 N472 30份、填充剂35份、三氧化锑阻燃剂19份、氯化石蜡-70阻燃剂12份、氢氧化铝阻燃剂50份、抗静电剂3.5份、塑分剂2份、增粘树脂1.5份。
4. 制备权利要求1至3任一所述的阻燃抗静电V带底胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）基体橡胶的制备：将切好的天然橡胶在捏炼机中于温度70℃-80℃塑炼8-10分钟，塑炼结束后排胶，经提升机转至开炼机，开炼机辊温控制在60℃-80℃，包辊、倒胶，待胶片光滑后，扒卷待用；按比例将氯丁橡胶、顺丁橡胶加入捏炼机中于60℃-70℃塑炼2~5分钟，然后再把已塑炼好的天然橡胶卷投入捏炼机掺合2-3分钟得到基体橡胶，从捏炼机中排胶至开炼机，包辊、倒胶、扒卷待用；
（2）将纳米轻质氧化镁、硬脂酸、促进剂DM、防老剂、填充剂、三氧化锑阻燃剂、氯化石蜡-70阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、抗静电剂、塑分剂和增粘树脂混匀；
（3）混炼：将制备好的基体橡胶投入捏炼机中，落下上顶栓加压1-1.5分钟，投入步骤（2）的混合物，混炼1-2分钟，加入炭黑N330、特导电炉黑 N472、邻苯二甲酸二辛酯、混炼1-1.5分钟，最后加入纳米活性氧化锌，于60℃-70℃混炼20s~30s，排胶至开炼机，开炼机辊温60℃-75℃，加入硫磺，倒胶3~5次，打三角包至硫磺混炼均匀即可。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150812 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |